圖書詳情

走進奇妙的數學世界3
ISBN:9787513308076
作者:(日)安野光雅 著 ,李玉珍 譯
出版社:新星出版社
出版日期:2013-1-1
年齡/主題/大獎/大師: 4-5(中班)、5-6(大班)、6-8(1-2年級)、安野光雅、認知、科普、色彩、數學、趣味、想象力、
內容簡介

  世界級繪本大師、國際安徒生獎得主安野光雅不僅擅長畫畫,知識也非常淵博,在人文、數學、建筑、文學等領域都有頗深的造詣。他擅長創作數學主題的繪本,將藝術與科學融為充滿幽默的視覺游戲,構筑出兼具知性與詩意、充滿童趣的“安野風格”,展現出敏銳的想象力和縝密的邏輯推理能力,將讀者帶入一個可以自由聯想的魔法數學世界。
  在這三本以數學為主題的繪本中,安野光雅從生活中司空見慣的現象、事物入手,用生動優美的圖畫,風趣幽默地呈現數學原理和概念的由來,通過有趣的游戲、手工和故事,讓數學變得簡單、好玩,引導孩子自己動手、思考、發現,啟發孩子對數學的興趣。
  第一章:魔藥(背后的數學思想:變化與位相,拓撲學)
  兩個小矮人調制了兩種魔藥,一種可以讓物體橫向伸縮,一種可以讓物體縱向伸縮,涂抹不同的魔藥,物體就有被壓縮或拉伸的感覺。站在高樓上俯身往下看,拿著書橫著看過去,物體的長度并未改變,視覺感受卻不一樣。不過,不管圖形怎么變化,兩只眼睛不會變成三只,嘴巴也不會跑到鼻眼睛上面去——這便是變化中的“不變”。本章通過有趣的游戲,讓孩子們從生活中發現拓撲學。
  第二章:漂亮的三角形(背后的數學思想:三角形基本概念與應用,初等幾何學)
  與花草樹木所屬的“自然”不同,三角形是另一種“自然”,雖默默無聞,但它的美麗更讓人覺得不可思議。三角形在生活中隨處可見,所有平面上的三角形具有共同的幾何學上的性質,本章即引導孩子去接近和認識三角形,欣賞三角形的變化和趣味。通過折紙和剪紙游戲,安野光雅帶領孩子們了解三角形,再從平面到立體,創造出各種有趣的造型,體驗玩三角形的樂趣。
  第三章:迷宮(背后的數學思想:拓撲學應用,一筆畫)
  迷宮是一種必須運用邏輯思考,需全面觀察判斷的益智游戲。在本章中,作者以樹枝旁生、分叉的方式來說明,讀者可以利用這種方式,自己設計迷宮和孩子一起玩。從迷宮延伸開來,通過七孔橋問題,作者引入了對于“一筆畫”的介紹,生活中有各種各樣的一筆畫,哪些畫是可以一筆畫成的?
  第四章:左和右(背后的數學思想:左和右的位置關系,方位,如何描述路線)
  用文字表述左和右并不容易,在本章中,作者用活潑的圖畫和生動的描述,讓孩子從認識自己身體的左右開始,循序漸進認識生活中常見的事物和居住環境的左和右。從同側看,從對面看,從鏡子里看……作者也不忘記通過各種變換形式讓孩子們理解左和右的相對性。
  理解了左和右,作者進而引入方位的概念,如何依照地圖找到想要去的地方。孩子們可以用語言描述如何去往目的地,逐漸增進方位感和空間位置的概念。

編輯推薦

數學最讓人困惑的是為什么這樣和有什么用,很多人即使大學畢業也不明白,這套書完美地闡釋了數學的本質,把數學和生活緊密聯系在一起。
  ★ 13種基本數學思想,層層深入,完美闡釋數學的本質。
  ★以兩個小矮人貫穿全文,圖文并茂,講故事、出謎題、做游戲,游戲背后蘊藏數學概念讓孩子以最簡單、最科學的方式走近數學,愛上數學!
  ★ 不僅僅講算術,更重在啟發從不同角度看待事物、解決問題的思考方式,培養孩子的邏輯思維能力,提高綜合素質。
  ★ 國際安徒生獎得主、《旅之繪本》作者 安野光雅 最經典的作品。
  ★ 打破數學給人的枯燥、刻板的印象,集科學與藝術為一身,精心繪制優美圖畫,讓孩子領略科學與藝術的雙重美感。
  ★ 美國《出版家周刊》《學校圖書館雜志》推薦
  ★ 榮獲日本數學會出版大獎、日本產經兒童出版文化獎,日本全國學校圖書館協議會選定圖書,日文版累計重印高達150次
  ★全3冊,每冊104頁(4-5章內容,每章著重講述一種數學思想),書后附有安野光雅親自撰寫的說明文字,對所涉及的數學知識進行詳盡的補充,延展性強,極具啟發性。
  ★ 精心挑選優質紙張印刷,最大程度接近原版紙質,質感細膩,色彩柔和,力求完美呈現安野筆下優美、溫潤的圖畫世界。

他們說

  不是一伙的
  本書最早出版時,有不少人都很吃驚:“這也是數學書嗎?”這樣的反應倒在我的意料之中,因為過去從沒有過這種連豬和小鳥都有的數學書。如果只是要教數字和圖形的話,好的數學書有很多。但我想,有沒有那種書呢,不僅講算術,還講所有學問普遍適用的思考方法,并且能夠從中分享發現和創造的喜悅,偶爾還會讓人產生困惑,這樣的書該多有意思啊。最后我發現,這樣的書便是數學書。這也是本書之所以決定為數學書的原因。
  “數學”一詞是由“Mathematics”翻譯而來的,詞源上并沒有數學的意思,也不局限于數量和圖形,而是更接近于求知和思考方法的意思。聽到這些,我感到安心多了。一直以來困擾著我們,讓我們覺得很難學的“算術”或“數學”,原來并非數學的本質。真正的數學處處蘊藏著發現的喜悅。數學是一棟自有史以來就不斷被創造、被豐富著的宏偉的思想“建筑”。有的部分正經歷著大改造,有的部分相對完善,也有的部分眼下正在建設中。
  為了給這棟建筑物再砌上一塊磚,有的數學家傾注了一生的心血。但也正因為如此,這棟建筑物才能如此美麗。也因此,我們才想盡方法培養孩子認識這棟建筑物的能力。
  在數學中,進行數量加減運算的前提條件是單位相同。比如在第6頁中,我們可以說圖里有8只鴨子和1只狐貍,也可以說圖里有9只小動物,單位不同,得出的結果就不同。本章的目的就是為了讓大家思考“單位1”后面隱含的那個條件。最初人們有兩種做法:
  I. 給出一個條件,并按此條件收集東西。
  II. 從收集到的東西中找出那個條件。
  本章采用的是方法II,比方法I稍微麻煩點。這就是初級集合論的思想。其中所舉的例子有些或許會比較難,而且根據不同的分析方式,有時候還會得出兩種結論,孩子們理解不了的時候,大人就陪他們一起來傷腦筋吧。如果你給了孩子很多提示,以幫助他們解答問題,那你只是教給了他一種知識;而當孩子和小伙伴們經過討論,靠自己的能力得出答案時,即便有錯,他們也能從中學會思考問題的方法和步驟,并獲得發現的喜悅。
  魔力藥水
  您見到過這樣的畫嗎?畫中的動物長著馬臉、羊腳、獅子尾巴,額頭上還有一個角。這就是古人根據希臘神話中的獨角獸畫成的美麗的畫。
  法國超現實主義詩人洛特雷阿蒙曾寫過一首詩,名叫《馬爾多羅之歌》,其中有一句特別有名:
  “就像一架縫紉機和一把雨傘在解剖臺上偶然相遇般美麗。”
  讀這句詩的時候,你是否能體會到一種從未體驗過的幻覺之美?!就像中世紀的煉金術一樣,從很久很久以前起,把兩種不同的東西結合起來思考是創造新事物的重要方法。所謂煉金術,就是試著使各種東西混合或者分離,偶爾也會有這樣的情況:從爐中取出來的雖然不是金子,卻是一種新物質。如果說希臘神話是信仰與幻想的煉金術,那么超現實派詩歌就是語言的煉金術,除了產生美以外,并沒有其他什么東西。不過,中世紀真正的煉金術卻真的提煉出了東西。
  你知道病原菌是怎樣被發現的嗎?自從發明顯微鏡后,人類就開始認識包括“細菌”在內的微生物世界了。由于在某類病人體內總能發現特定的細菌,因此,醫學研究者將這兩點結合在一起考慮,從而聯想到這種特定的細菌就是病原菌,即致病的原因所在。現在看來這根本不算什么,但在當時,想要得出這樣的推斷,可絕不是煉金術之類的結合方法就能做到的。因為在那個年代,連醫生都不相信這類肉眼看不見的東西能讓一個好端端的人生病,更何況出現在顯微鏡下的并非只有一種特定的細菌。
  從把面包涂上黃油這類簡單的組合,到必須天才才能完成的發現和發明,這當中都需要將一些東西進行或結合、或分離的工作。數學上將之稱為“乘”,但在這里并不是指乘法的“乘”,而是有著更廣泛的含義。“乘”不僅運用于數學領域,還是一個普通的日常用語。算術中的×表示一種數量關系,而這里的“乘”,則是一種最基本的思考方法。
  本章就是從“乘”這個動作所引出的有趣例題開始的。就好像棒球賽中的循環賽制一樣,運用“乘法”,可以讓任意兩支球隊都有交戰的機會。這其實就是按一定的順序逐一運用煉金術的方法進行組合。至于像38頁那樣的圖形組合,就是更加需要靈感的一種“乘法”了。
  數一數水
  “把兩塊一樣大的黏土合在一起,揉成一團,用算式表示的話不就是1+1=1 嗎?”有人因被問到這樣的問題而很傷腦筋。
  那么怎樣才能給這個明顯的錯誤做出明確的說明呢?
  所謂數量,可以分為兩種情況:①像人和蘋果那樣,可以一個一個數出來,如果進行了分割,原來的形狀就會改變。(數學上稱這類量為離散量,也就是“數字圈圈”那一章中介紹的數量。)②像水、砂糖那樣,不能一個一個地數,或者像時間、距離那樣,會無窮盡地連續下去,因而不能用前一章中講的圈圈的方法表示。(數學上稱這類量為連續量,也就是“數一數水”這章中介紹的數量。)測量連續量之前,首先要定好單位。
  我們再來看前面那個問題,把本來具有連續量性質的黏土,用處理離散量的方法來做加法計算,難怪會讓人覺得困惑。在這種情形下,只要明確了“把什么當做1”(單位)這個概念,就算把再多的黏土團兒揉捏在一起,也不會出什么問題。
  本章的主題,是把小玻璃杯作為“量杯”(單位)來測量水。所謂“測量”,就是以單位來數數量。因而不要只是讀完這本書就算了,我希望大家也能實際地去量一量水,這樣才能更加體會到其真正的意義。在此贅述一句,在測量水的體積時,世界通用的單位是L(升),大家都知道,1L等于1000cm3,是以長度為基本單位的。
  1792年夏天的某一天,法國測量隊一行人扛著信號機、反射鏡和其他一些工具,越過邊境進入西班牙。相信那時一定會有很多人懷疑這一行人的動機,也許會盤問他們:“你們究竟是來做什么的?”“我們想測量子午線,也就是說,要測量地球的周長,并以此為基準來制定長度的單位。”然而當時有誰會當真呢?在那個時候,各國、各地區都有各自的測量單位,所以非常不方便。法國度量衡委員會希望能找到一個世界通用的長度單位,于是向全世界提議:把人類共同的財產—最大而又不變的地球加以測量,測出赤道到北極之間通過巴黎的子午線長度,再以該弧長的千萬分之一為1米。
  想到我們現在使用的“米”這個單位,不是某個統治者的身高,也不是哪個神殿的長度,而是以獨一無二、無法替代的地球為基準制定的,不禁讓人肅然起敬!現今,根據國際度量衡大會對米所作的新定義,光在1/299792458(約三億分之一)秒內在真空中傳播的距離為1米。
  漂亮的三角形
  相信大人們都知道,任何一個三角形的內角之和都等于兩個直角。記得中學學習初等幾何時,我曾感嘆過:“三角形內角之和怎么剛好等于兩個直角呢!”一按下開關電視就會播放節目,撥個電話就能和遠方的人通話,這些雖然讓我們著實驚嘆,但都是人為設計、制造出來的,跟蜜蜂采蜜、候鳥不會迷路等奇妙的自然現象相比,就沒什么了不起了。
  想從大自然中找出像三角洲、礦石的結晶體那樣純粹的三角形,通常來說比較困難。但是如果把范圍擴大到土木、建筑、交通、游戲等領域,從力學的視角來看,我們就會發現三角形無處不在。像這樣抽象地來觀察三角形,我們就會明白,無論是和建筑有關的三角形,還是和交通有關的三角形,只要是三角形,就必定具備共同的幾何學性質。
  比起“為什么會開紅色的花”這類大自然的神奇之處,默默無語的三角形那完整無缺的美麗,更讓我覺得神奇!三角形雖然不同于鳥、蟲一類的自然物,但我們可以把它看成另外一種自然。除了人類,沒有其他生物會發覺它的神奇,任何智者也無法憑空創造出這樣的奧妙。
  兩千多年前,歐幾里得(Euclid,約公元前325-公元前265年,古希臘數學家,被稱為“幾何之父”)創立了以三角形為代表的幾何學,作為數學論證中的典型,這個美妙的體系一直保存至今。
  孩子們將來必然會與這門學科相遇,我希望孩子們是被它本身的協調之美所感動,自發地去靠近它、學習它、了解它,而不是為了考試,或是為了當測量師。
  本章如果用幾何學來說明,有些內容難免會變得太深奧,可如果把它當成一種游戲,就可以輕松地接近它了。也就是說,不要把它當成正式的、需要一一加以證明的幾何學,而是當成可以讓孩子邊玩邊看的游戲。相信不同年齡的孩子自會有不同的玩法和樂趣。
  我曾經聽過這么一個笑話:從前,德川家康(日本戰國時代末期杰出的政治家、軍事家)在課堂上聽老師講解“三角形的內角之和等于兩個直角”的時候,問老師,“像琵琶湖(日本第一大淡水湖)那么大的三角形,內角之和也等于兩個直角嗎?”引來同學們的笑聲一片。其實我們不應該只把它當做笑話來看,因為像地球那么大的球面上的三角形,其內角之和就不一定等于兩個直角了。這時涉及的原理不屬于歐幾里得平面幾何,所以又誕生了所謂的“非歐幾里得幾何學”,這可以稱為科學史上的革命。大概唯有帶著感動的目光和創造性的態度去看待這個世界,才能達成這樣的學問革命吧。

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